材料成型模具设计

《材料成型模具设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、棒材模孔设计12MN挤压机，∅150mm挤压筒，材质H68黄铜，铸锭∅145×250，挤压比10.1.模角：因为挤压制品为铜合金棒材，所以用平模，α=90°（P68）2.模子厚度：根据挤压机能力，挤压筒尺寸，查表4-10，H=40mm（P76）3.工作带模孔尺寸：A=A01+k（P69），根据表4-1（P67），k=1.5%，A0=45mm，A=45.6mm，模孔制造公差+0.05-0.074.工作带长度：对于棒材，根据制品材质，形状，尺寸选取l=11mm（P69）5.工作带模孔入口圆角半径：根据表4-5（P73），材质，取r=

2、2mm6.模具外形锥角（P71）：由于挤压模具逆着挤压方向放到模孔中，采用正锥度，γ=2°，正锥形7.外圆直径：D=0.8Dt=0.8×150=120mm（式4-16，P71）8.出口带尺寸：根据式4-15，d1=d+3~5，d1=45.6+4=49.6mm（P70）9.材质：选H13钢4Cr5MnV1Si，挤压模具钢铬：热作模具钢，以H命名，13代表含量钨钒1.校核（P77）：主要校核模具的挤压能力，模孔与模具外径圆周之间的危险断面。σy=DmaxFt-F棒=12MNπ∙15022-1753.7=754MPa而H13钢400~

3、500℃时，σ=1000MPa，σy<σ舌形模设计弯曲强度校核1.梁受弯曲应力较大，是主要的作用应力2.将模桥看作固定梁，受均匀载荷，桥工作跨度为L（式5-10，P93）3.一般按挤压机的最大吨位计算外力，实际计算时按全压力80%计算4.危险断面最大弯矩，可按固定梁计算，以上为不计算摩擦力的Mmax(P95)，Mmax=gL2×B12；g：挤压机比压，MPa（比压的80%算）；B：模桥宽度（P93）；g×B：单位长度上的载荷摩擦力为：P'=P∙S∙μ=S∙σsc×0.5MPa；S:总摩擦面积，S=S1+S2；S1:桥两侧表面积，

4、S1=Bπr+2H-r；S2:舌头表面积，S2=2a+b∙h；σsc：挤压条件下的金属屈服极限，MPa；τ=0.5σsc：内摩擦力，MPa；r：桥刀顶部的圆弧半径；H：桥刀总高度；h：舌头的长度5.模桥断面形状多样，抗弯系数各异：椭圆：w=π4a2b2，a，b：椭圆的短轴和长轴半径；三角形：w=a2b12，b，a宽和高；水滴形：可用半圆和等分不规则部分的近似计算6.弯曲强度校核：σw=MmaxW≤σ；水滴形：σw上=Mmaxw上≤σσw下=Mmaxw下≤σ；σ：许用弯曲应力，3Cr2W8V，400~500℃,980MPa剪切强度

5、校核舌形模靠近模内侧面易被剪断（如a-a和b-b）1.在桥顶abcd面上所受的垂直压力P1，P1=c∙B1∙P，B1：桥面危险断面间的距离；c：模桥的厚度；P：挤压机比压2.模桥两危险断面所受的摩擦力P2，P2=S∙P∙μ；S：模桥产生摩擦力部分的表面积S=S1+S2;S1：危险断面间桥的表面积,S1=πr+2H-r-aB；S2：舌头表面积，S2=πd1H1；a:模桥断面头部到模子平面的距离；H：模桥断面尖部到舌头底平面的距离；P=σsc:挤压状态下金属的屈服强度；μ：摩擦系数，一般取0.51.模桥断面间受总的剪切力P：P=P1

6、+P22.模桥危险断面的断面积等于圆面积一半加不规则部分的面积：F=πr2+H-r-a2×c3.危险断面的剪切力，τ=2PF≤τ，温度为450~500℃,3Cr2W8V，τ=900MPa，4Cr5MoSiV1，τ=600Mpa模桥挠度计算Yc=1384∙gL2BEJ≤1mmg：单位长度载荷，g=PaB1；Pa：挤压机比压；B1：危险断面间距离；E：弹性模量，2.2×108MPa；J：断面惯性矩；模桥根部强度校核1.分离残料时，根部所受拉力T=Pa+Pb;Pa=K∙Fa∙σb,拉断制品的力；K=1.5~2，Fa：制品断面积；σb：

7、挤压后抗拉强度；Pb：残料脱离模桥摩擦力；Pb=B∙P∙μ∙πr+2H-r；B；桥宽；H：桥断面高；r：桥半径；μ=0.5；P：屈服强度；2.根部断面积：F0=B-B12∙c3.分离残料时根部所受拉应力σp=T2F0≤σp，450~500℃时，3Cr2W8V，σP=1250MPa，4Cr5MoSiV1，σp=1000MPa最小残料长度的确定1.拉断残料所需力：T=Pa+Pb=K∙Fa∙σb+B∙P∙μ∙πr+2H-r2.挤压筒与残料的摩擦力f：f=π∙Dk∙L残×0.5σsc；Dk：挤压筒直径；L残：残料长度3.为分离残料必须满

8、足f≥T，所以L残=fπDk×0.5σsc，一般L残取L残=1.5~2H；H：模桥高度；4.模子根部最大压缩应力σ压=2∙P∙b∙DkBDk-L≤σ压；P：比压分流组合模分流桥：用来支撑模芯，遮挡模芯及悬臂并劈开金属模芯：形成空心型材或生产半空心型材时用来遮蔽悬